一种基于RB-IGBT的负阻变换器及控制方法技术

本发明专利技术提供了一种基于RB

【技术实现步骤摘要】
一种基于RB
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IGBT的负阻变换器及控制方法


[0001]本专利技术属于地铁直流牵引供电系统的轨道电位和杂散电流治理领域，具体涉及一种应用于零阻变换器系统的基于RB
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IGBT的负阻变换器及控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，一些治理地铁直流牵引供电系统轨道电位和杂散电流的新方案被提出，其中由负阻变换器、回流线缆、开关单元组成的零阻变换器系统便是其中之一。
[0003]零阻变换器系统与原有的直流牵引供电系统并联运行，其中负阻变换器表现负阻抗特性，通过输出极性和幅值均可调的直流电压，配合回流线缆、开关单元进行工作，抵消列车电流回流路径上的正阻抗，构建零阻路径，将原本经走行轨回流的列车电流转移至零阻路径上进行回流，从而有效降低地铁直流牵引供电系统中的轨道电位和杂散电流。
[0004]现有负阻变换器公开报道较少，且对使用环境具有特定要求，因此，需要一种控制方式灵活、输出电压调节范围宽、满足不同场景应用的负阻变换器。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出了一种基于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于RB
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IGBT的负阻变换器，其特征在于，包括输入端、开关器件、直流滤波电路、输出端；所述开关器件与输入端并联，包括三个并联的第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂，所述第一桥臂包括两个同向串联的IGBT，所述IGBT包含反并联二极管；所述第二桥臂、第三桥臂分别包括两个同向串联的RB
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IGBT；所述直流滤波电路包括直流滤波电感和输出电容，所述直流滤波电感两端分别连接第一桥臂、第二桥臂两个开关管中间，所述输出电容两端分别连接第二桥臂、第三桥臂两个开关管中间；所述输出端与输出电容并联。2.根据权利要求1所述的基于RB
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IGBT的负阻变换器，其特征在于，所述第一桥臂中两个串联的IGBT分别为第一开关管、第四开关管，所述第一开关管的发射极连接第四开关管的集电极；所述第二桥臂两个串联的RB
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IGBT分别为第二开关管、第五开关管，所述第二开关管的发射极连接第五开关管的集电极二极管正极；所述第三桥臂两个串联的RB
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IGBT分别为第三开关管、第六开关管，所述第三开关管的发射极连接第六开关管的集电极二极管正极。3.根据权利要求2所述的基于RB
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IGBT的负阻变换器，其特征在于，所述第二开关管、第三开关管、第四开关管关断，所述第六开关管导通，所述负阻变换器工作于正极性模式；所述第一开关管、第五开关管、第六开关管关断，所述第三开关管导通，所述负阻变换器工作于负极性模式。4.根据权利要求3所述的基于RB
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IGBT的负阻变换器，其特征在于，所述负阻变换器工作于正极性模式时，通过改变第一开关管的占空比或者改变第五开关管的占空比，或者同时改变第一开关管的占空比和第五开关管的占空比，改变输出电压幅值；所述负阻变换器工作于负极性模式时，通过改变第二开关管的占空比或者改变第四开关管的占空比，或者同时改变第二开关管的占空比和第四开关管的占空比，改变输出电压幅值。5.根据权利要求4所述的基于RB
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IGBT的负阻变换器，其特征在于，所述负阻变换器正极性模式电感电流连续下的输出电压表达式为其中，D1、D5为第一、第五开关管占空比，U
in
为输入电压；所述负阻变换器负极性模式电感电流连续下的输出电压表达式为其中，D2、D4分别为第二、第四开关管占空比。6.一种基于RB
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IGBT的负阻变换器的控制方法，其特征在于，采用权利要求1～5中任一项所述的负阻变换器，所述负阻变换器的控制方法包括如下步骤根据当前输出电压参考值的正负判断负阻变换器工作模式，控制开关器件部分开关管常导通或常关断；预设低于输入电压的第一电压阈值和高于输入电压的第二电压阈值；将当前和上一次的输出电压参考值幅值，与第一电压阈值、第二电压阈值进行比较，确定当前输出电压参考值对应的状态变量：根据当前输出电压参考值对应的状态变量、当前输出电压参考值的正负，控制其他开关管的占空比，进而控制负阻变换器输出电压。
7.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：商战，朱配清，孙哲锋，李侃，王烨，
申请(专利权)人：航天科工惯性技术有限公司，
类型：发明
国别省市：